Correlazioni genotipo-fenotipo, nuovi meccanismi patogenetici, e studio clinico pilota nelle epilessie neonatali associate a mutazioni nei geni KCNQ2/3 codificanti per canali del potassio
- 4 Anni 2015/2019
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L'epilessia colpisce lo 0,5-1% della popolazione generale. Sebbene la gran parte delle epilessie non riconoscano una causa specifica e non siano trasmissibili (idiopatiche), circa 1-2% delle epilessie è geneticamente-determinata. Tra queste ultime, mutazioni nel gene KCNQ2 (e più raramente in KCNQ3) codificante per subunità di canali del K+ voltaggio-dipendenti sono responsabili di epilessie con estrema variabilità fenotipica. Dal lato benigno dello spettro sono le Convulsioni Benigne Familiari Neonatali (BFNS), una rara epilessia neonatale autosomica-dominante, caratterizzata da convulsioni ricorrenti che iniziano nei primi giorni di vita e terminano dopo poche settimane o mesi, associate a EEG intercritico, quadro neuroradiologico e sviluppo psicomotorio sono prevalentemente normali. Mutazioni in KCNQ2 sono anche state descritte in neonati affetti da forme di epilessia farmacoresistente, con ritardo psicomotorio, un pattern di - suppression-burst - all'EEG, e caratteristici aspetti neuroradiologici, definendo pertanto una "encefalopatia KCNQ2". Le basi molecolari di tale eterogeneità fenotipica sono sconosciute. Il presente progetto di ricerca espanderà i potenziali meccanismi molecolari coinvolti nella patogenesi delle epilessie collegate a KCNQ2, al fine di stabilire nuove correlazioni tra la gravità della malattia e la specifica alterazione genetica. Inoltre, in pazienti genotipizzati affetti dalle forme più severe ed in cui un difetto specifico nella funzione del canale sia la causa più probabile della patogenesi della malattia, valuteremo se un attivatore dei canali KCNQ sarà in grado di migliorare le manifestazioni convulsive ed il deterioramento cognitivo. I risultati derivanti da tale progetto, oltre ai pazienti affetti da epilessie correlate a KCNQ2, potranno essere d'interesse anche per l'ampia popolazione di pazienti pediatrici affetti da epilessie idiopatiche, per i quali ancora manca un trattamento farmacologico ottimale.
Pubblicazioni Scientifiche
- 2019 Journal of the peripheral nervous system : JPNS
Insights into the pathogenesis of ATP1A1-related CMT disease using patient-specific iPSCs.
- 2019 INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES
Activation of Kv7 Potassium Channels Inhibits Intracellular Ca2+ Increases Triggered By TRPV1-Mediated Pain-Inducing Stimuli in F11 Immortalized Sensory Neurons.
- 2019 INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES
Epileptic Encephalopathy In A Patient With A Novel Variant In The Kv7.2 S2 Transmembrane Segment: Clinical, Genetic, and Functional Features.
- 2019 Epilepsia Open
A novel homozygous KCNQ3 loss-of-function variant causes non-syndromic intellectual disability and neonatal-onset pharmacodependent epilepsy.
- 2018 Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics
Early Treatment with Quinidine in 2 Patients with Epilepsy of Infancy with Migrating Focal Seizures (EIMFS) Due to Gain-of-Function KCNT1 Mutations: Functional Studies, Clinical Responses, and Critical Issues for Personalized Therapy.
- 2018 ANNALS OF NEUROLOGY
De novo gain-of-function variants in KCNT2 as a novel cause of developmental and epileptic encephalopathy.
- 2019 ANNALS OF NEUROLOGY
Autism and developmental disability caused by KCNQ3 gain-of-function variants.
- 2017 NEUROPHARMACOLOGY
Effects of natural and synthetic isothiocyanate-based H2S-releasers against chemotherapy-induced neuropathic pain: Role of Kv7 potassium channels.
- 2018 CURRENT MEDICINAL CHEMISTRY
Pharmacological Targeting of Neuronal Kv7.2/3 Channels: A Focus on Chemotypes and Receptor Sites.
- 2018 MOLECULAR NEUROBIOLOGY
Kv7.3 Compound Heterozygous Variants in Early Onset Encephalopathy Reveal Additive Contribution of C-Terminal Residues to PIP2-Dependent K+ Channel Gating.
- 2016 EPILEPSIA
Rapid and safe response to low-dose carbamazepine in neonatal epilepsy.
- 2017 EPILEPSIA
Neonatal nonepileptic myoclonus is a prominent clinical feature of KCNQ2 gain-of-function variants R201C and R201H.
- 2016 SCIENTIFIC REPORTS
Early-onset epileptic encephalopathy caused by a reduced sensitivity of Kv7.2 potassium channels to phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate.
- 2017 FRONTIERS IN MOLECULAR NEUROSCIENCE
Differential Regulation of PI(4,5)P2 Sensitivity of Kv7.2 and Kv7.3 Channels by Calmodulin.
- 2016 Neurology. Genetics
KCNQ2 encephalopathy: Features, mutational hot spots, and ezogabine treatment of 11 patients.
- 2015 FRONTIERS IN CELLULAR NEUROSCIENCE
Molecular pathophysiology and pharmacology of the voltage-sensing module of neuronal ion channels.
- 2016 Molecular and cellular neurosciences
Characterization of two de novoKCNT1 mutations in children with malignant migrating partial seizures in infancy.
- 2017 EPILEPSIA
Infantile spasms and encephalopathy without preceding neonatal seizures caused by KCNQ2 R198Q, a gain-of-function variant.
-
KCNQ3-Related Disorders
- 2016 CARDIOVASCULAR RESEARCH
Expression and function of Kv7.4 channels in rat cardiac mitochondria: possible targets for cardioprotection.
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KCNQ2-Related Disorders
- 2020 JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
Synthesis and Pharmacological Characterization of Conformationally Restricted Retigabine Analogues as Novel Neuronal Kv7 Channel Activators.